隧道光面爆破资料 Prepared on 22 November 2020
隧道光面爆破
目前，全局在建隧道座，总长度，绝大部分隧道是需要爆破作业的石质隧道。做好隧道的光面爆破，对隧道施工的安全、质量、工期及经济效益都具有重大的意义。为了节省时间，本课不多讲爆破的理论，也不面面俱到，仅针对隧道的光面爆破技术重点谈一点意见。要谈光面爆破，必须首先要了解爆破的一些基础知识。
一、爆破器材
（一）炸药。工业炸药共分三类：煤矿许用炸药、岩石炸药、露天炸药（见下表）。
隧道工程常用的炸药、性能及适用范围
（二）起爆材料：
1、火雷管
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火雷管是最简单的一种雷管，成本低，使用灵活不复杂，不受散电流影响，使用广泛，但受撞击、磨擦和火花能引起爆炸，火雷管全是即发雷管。
我们目前常用的毫秒导爆雷管共分三个系列：第一系列20段，分别相距25-300ms；第二系列分21段；第三系列分30段。每段里面段数越大，相隔爆破的时间就越长；雷管按起爆能量大小分为10个等级（号数），号数愈大，起爆能力也愈强，常用的是6号和8号雷管。
2、电雷管
毫秒延期电雷管的延期材料为缓燃剂，延期时间较长，精确度不高；所有电雷管抗静电等杂散电流、雷电、射频辐射不强，安全性不高，属于隧道限制使用产品，多用于有瓦斯与煤尘爆炸危险的环境中，它是目前能采用的唯一起爆方法。
3、导火索
用来传递火焰给火雷管，配合火花起爆法使用。导火索的燃速一般在110-130m/s范围内；缓燃导火索则为180-210m/s或200-350m/s，具有一定的防潮耐水性能。普通导火索不能在有瓦斯或有矿山类爆炸危险的场所使用。目前，隧道施工中已基本不再使用导火索加火雷管的起爆系统，而使用非电起爆系统。
4、导爆管
塑料导爆管是用来传递微弱爆轰力，给非电雷管使之爆炸的传爆器材。塑料制成外径，内径的半透明管，内壁涂有高性能炸药。其传爆速度可达1900-2000m/s，其本身须使用非电雷管起爆。导爆管本身比较安全，扭曲、打结、水下（<80m）均能正常起爆，在火焰和机械的作用下不能燃烧和起爆。在导爆管出口端喷出的爆破药可以引爆火雷管，但不能引爆炸药，其本身只能用火雷管、导爆索、击发枪、专用激发器发爆。其连接和分枝可集束捆扎雷管继爆，也可以用连通器连接继爆。
5、导爆索与继爆管
导爆索为红色的高压聚乙烯塑料管，采用高级烈性炸药为索芯，可直接引爆炸药。对导爆索可理解为“细长连续的小号雷管”。其本身须用雷管起爆。导爆索为普通导爆索和安全导爆索两种。切割导爆索应使用锋利刀具，不应使用剪刀剪断。安全性能同上条。普通导爆索是目前使用较多的一种，它具有防水和耐热性能，但在爆轰传播过程中火焰强烈，故只能在没有瓦斯的爆破环境中使用，其爆速≥6500m/s。
由于导爆索可直接引爆炸药，故在隧道光爆中广泛使用于周边眼的光面爆破，从而减少了雷管数量，实现了少装药量，达到有控制的弱爆破的目的。
继爆管是一种专门与导爆索配合使用的传爆器材，具有毫秒延期作用和具有抵抗杂散电流及静电引起爆炸危害能力，因此，导爆索---继爆管起爆系统得到了广泛的应用。其缺点是成本比毫秒电雷管系统高，在有瓦斯的环境不能使用，起爆网络中的导爆索不能交叉，如果周边眼为一个起爆时间，可不用继爆管。
有资料表明，以上三种起爆系统的费用比为：导爆管系统：电力系统：导爆索系统＝::
二、炮眼的种类和作用
（一）种类，炮眼按其所在开挖断面的位置、爆破作用、布置方式和有关参数的不同，大致分为三种：
1、掏槽眼，在开挖断面的适当位置，先行爆破，炸出一个槽腔，为后续的炮眼爆炸创造一个新的“临空面”。
2、掘进眼，位于掏槽眼与周边眼之间的所有炮眼，都称掘进眼。其作用是扩大掏槽眼炸出的槽腔，为后续和周边眼爆破创造更大的“临空面”。把靠近掏槽眼的辅助眼又称“辅助掏槽眼”；把靠近周边眼的一圈掘进眼又称为“内圈眼”，内圈眼对光爆效果起较大作用。
3、周边眼。沿隧道周边布置的炮眼称为“周边眼”。周边眼的作用是爆破后使断面达到设计的形状和规格。炮眼间距应比掘进眼的小，以便爆出较为平顺的轮廓。为便于钻眼，眼口距设计轮廓线约缩短为，周边眼的各项参数是决定光爆效果好坏的最关键因素。
（二）炮眼管径：手持风钻炮眼直径为32-45mm；当采用液压台车、液压钻机时，钻孔直径为48mm、63mm、
76mm、102mm、152mm。
(三)常用掏槽眼形式及主要参数。掏槽眼爆破时，由于只有一个自由面，周围被围岩所夹持，破碎岩石的条件非常困难，而掏槽的好坏又直接影响着其他炮眼的爆破效果，因此，它是爆破效果好坏的关键，必须合理选择掏槽
形式，掏槽角度和装药量。归纳起来，可掏槽眼分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。
1、斜眼掏槽眼。是指槽眼方向与工作面按一定角度斜交的炮眼排列形式，通常又分为楔形掏槽和锥形掏槽。
（1）楔形掏槽。通常由两排或多排相对称的倾斜炮眼排列组成，爆破后形式一个楔形槽。楔形又分为水平楔形槽（图a）和垂直楔形槽（图b）
图a 水平楔形槽眼示意图
图b 垂直楔形槽眼示意图
水平楔形槽眼只有当围岩节理为水平层理时才采用，目前现场用的最多的是垂直楔型掏槽眼。垂直楔型掏槽常用于较大断面中硬度以上的均匀岩石。a、B、b这三个参数是影响掏槽效果的重要因素，围岩不同而有所不同。楔形掏槽眼的优点是，因为槽眼比较集中，爆破效果较好，掏槽体积大，可将岩石抛出，适应各种不同坚硬程度的岩石。但是掏槽眼深度易受到隧道断面尺寸的限制，所以小断面不太适用。楔形掏槽的关键是确定楔形炮眼口之间的距离。该距离视围岩类别及断面大小而定：断石宽在4-5m 时，楔形槽眼口距离B放大至以上；断面宽在3-4m时，槽面宽之间。但无论如何，槽眼口距离不宜小于，否则效果不好，残眼率高。另外当石质坚硬时，亦可适量增加槽眼
距离，让炮眼更加倾斜，减少眼底距掌子面的垂直距离，牺牲进尺，以得到更好的掏槽效果。
垂直楔形掏槽眼布置参数(m)
以上为3-4m最大断面宽度、15m2左右的断面面积的导坑案例。
（2）锥形掏槽。是指各掏槽眼以相等或近似相等的角度向槽腔中心倾斜，眼底趋于集中，但不能贯通，爆破后形成锥形槽。炮眼倾斜角度一般为60°-70°，岩越硬，倾角越小。眼底距离为，石质越硬，距离越小。锥形眼分为三角锥形、四角锥形、五角锥形（见图a。）。锥形掏槽比较可靠，适用于开挖小断面平导、引水洞、斜井等较坚硬（f=4-10）的均质岩层的条件。由于岩石坚硬，锥形掏槽眼深度均宜控制在2m以下，循环进尺在左右，整个断面上炸药单耗一般在m3以上。
图a 四角形锥形掏槽炮眼示意图（3）斜眼掏槽适用于各种岩石，掏槽效果较好，所需掏槽眼数目少，单位耗药小于直眼掏槽；槽眼位置和倾角
的精确度对掏槽效果的影响较小。但炮眼深度受掘进断面的限制，特别是小断面施工；爆破时，岩石的抛掷距离较大，爆堆分散而损坏设备和支护。
2、直眼掏槽。掏槽眼相互平行且垂直于工作面，其中有一个或几个不装药的空眼，作为装药眼的辅助自由面。在此，只讲一个柱状掏槽。
（1）柱状掏槽是充分利用大直径空眼，作为装药眼的辅助自由面和岩石破碎后的膨胀补偿空间，爆破后形成柱状槽口的掏槽爆破临空面。空眼用地质钻打孔，其深度比照炮眼的深度而定。一般情况下，当炮眼深度小于3m时，采用1个；当深时，采用2个；当炮眼深度大于时，采用3个。这里的空眼直径大于炮眼，炮眼的布置如下所示：
图a 菱形布置
图b 三角形布置
图c 楔形布置
（2）直眼掏槽的特点。直眼掏槽眼适用于坚硬或中硬岩石，掏槽深度不受开挖面的限制，适宜于采用中深孔爆破，凿岩作业较方便，各台风钻之间相互干扰少，便于多台风钻同时作业，容易控制眼底深度，使所有炮眼落在同一平面上，在小断石掘进中可达到的循环进尺；炮眼利用率100%，石渣抛掷距离较近，在大多数岩石中都可采用。但掏槽眼数量多，耗药量较大；对眼距、装药等有严格要
求，如设计或操作不当，易造成槽内岩石抛掷不出来。同时，掌子面使用地质钻钻空眼也不方便。
（3）直眼掏槽与斜眼掏槽的适用条件
（4）炮眼的作用及布置。
1、掏槽眼：位于断面中部偏下，深度比掘进眼深15-
20cm。为了加强掏眼槽的掏槽效果，有时又在掏眼槽的周边布设几个辅助槽眼，又叫辅助眼。
2、周边眼：在开挖轮廓线周边布设，周边眼的设计参数决定光爆效果成败的关键应精心布置。外插角°°，并使前后两轮排眼的限界台阶厚度（即锯齿形的齿高）最小为佳，一般在10cm≤15cm；断面拐角处应布置炮眼。
3、掘进眼：又叫爆破眼，在掏槽眼与周边眼之间分多层（排）布设，主要起扩挖掘进作用。紧靠周边眼的最外层一圈的掘进眼又叫内圈眼。内圈眼与周边眼关系密切，
相互影响。内圈眼的参数是决定光爆效果重要的关键因素之一。内圈眼与周边眼的之间的一圈岩石厚度又叫光面爆破层厚度。光面爆破层又叫最小抵抗线（W）。内圈眼与周边炮眼的眼底应在同一垂直面上，并有相同的倾角。
三、隧道的光面爆破
1、光面爆破的定义：光面爆破是通过正确确定爆破参数和施工方法，使爆破后的围岩达到设计轮廓线，并且断面轮廓园顺，最大限度地减轻爆破时对围岩的震动和破坏，从而保持围岩原有的完整和稳定。优点有三：——有利避免超欠挖，节约处理工时；
——有利于经济效益的提高，降低火工品、混凝土、喷浆料等各种材料的消耗。
——有利于确保设计的断面轮廓线，减少塌方危险。
2、隧道光面爆破质量检验标准（见下表）
隧道光面爆破质量检验标准
3、周边眼的爆破参数
理想的光面爆破说到底，就是周边眼所涉及到的各项参数的最佳组合。（见下表）。
（1）周边眼间距E
当炮眼直径为32-40mm时，一般取E＝320-720mm。通常情况下，软质或完整的岩石E取大值；反之，或坚硬或节理发育的岩石E宜取小值，装药量也要相应减少。E的大小，只是相对而言，一般条件下，E＜W。
（2）光爆层厚度（W）及炮眼密集度（K）的关系。实践证明，周边眼的间距E与光面爆层厚度W关系紧密，通常以周边眼的密集系数K（K＝E/W）表示，其大小对光面爆破效果有很大影响，必须使应力波在两相邻炮眼间传播距离小于应力波到临界面到的传播距离，即E＜W。经验表明K＝时较为适宜，光爆层厚度W一般取500-700mm（见下图）。
光爆参数示意图
（3）装药量。周边眼的装药量通常用线装药密度来表示。所谓线装密度就是单位长度炮眼中的装药量，单位为kg/m。合理的装药量应该是爆破后即能保证沿周边炮眼连心线产生破裂，又不会对围岩产生破坏。在实际施工中，应综合考虑选取。在工程应用中，当围岩坚固性系统数
f=4-6时，线装药密度一般为；对于硬岩f=8-10和全断面一次起爆时，一般为左右（见下表）。
光面爆破用药量参数（经验参数）
4、周边眼装药结构
（1）间隔装药结构。即药卷之间用空气柱隔开，以减少装药量，降低轰爆力，对周边围岩减少扰动。当采用间隔装药时，相邻眼所用的药卷位置应错开，以充分利用炸药效能。此方法用的最多也最普遍，适用多种围岩（见下图）。
间隔装药结构
（2）小直径药卷连续装药结构（见下图）。
（3）导向空眼装药结构（见下图）。即周边眼的两个炮眼之间增加导向空眼，导向空眼至装药眼的距离，一般控制在≤25-30cm之内，适用于中软且脆的围岩，且整体性较好。
（4）专用光爆药卷连续装药结构（见下图）。
5、光面爆破常用的技术
（1）周边眼的不耦合装药。为达到周边眼爆破后形成光面，且不对周边围岩形成损伤的目的，周边眼通常采用小直径、低猛度、爆轰力低的专用药卷，用不耦合装药来实现光爆。不耦合装药系数即炮孔直径与装药直径之比。例如当炮孔直径为1，装药直径为时，不耦合装药系数为。不耦合系数选取的原则,是使作用在孔壁上的压力低于岩石的抗压强度,而高于抗拉强度。经试验和实践证明，采用不耦合装药对光爆起到非常明显的作用。周边眼不耦合装药是光爆必不可少的措施之一,已得到广泛的应用。不耦合系数的大小因炸药和岩层性质不同，一般取～.其常用的小药卷有￠22mm、￠25mm或特定的光爆小药卷，所以物资部门要常备（见下图）。
图a:耦合装药图b:不耦合装药
（2）用二次爆破调整或验证周边眼参数。
为了弄清光爆层与周边眼之间各种参数的相互关系，准确对周边眼和光爆层进行爆破设计，可以先进行除了周边眼以外的爆破，然后对光爆层残留断面厚度、炮眼利用率、装药量等进行评估后，调整周边眼的爆破参数，再对周边眼进行最后爆破，对设计参数予以验证，经过几次试验调整，周边眼的光爆设计就会逐渐达到目标。
（3）堵塞炮泥。为了减少爆轰力的损失，提高爆破猛度，延长作用于孔内爆轰力的时间，必须对炮眼进行炮泥堵
塞。经试验用炮泥塞孔，可以提高约8%-10%左右的爆破效率。换句话说，两孔要达到同样的爆破效果，用炮泥堵孔可以少用8%-10%的炸药量（见下图）。炮泥比例大致为砂子40%-50%，黏土50%-60%，搓成干硬的长条，塞进炮孔用木棍轻轻捣实。当炮眼直径为32m-45m时，堵塞长度≥
20cm-45cm；深孔爆破堵塞长度应在45cm以上。
（4）适当加密周边眼。适当缩小周边眼孔距，可以控制爆破轮廓，避免超欠挖，又不致过大地增加钻眼工作量。孔距不是盲目地加密，其孔距大小与岩石性质、炸药种类、炮眼直径有关，一般E=（8~18）d，E为孔距，d为炮眼直径。一般情况下，坚硬或破碎的岩石取小值，软岩或完整的岩石取大值。
总之，对周边眼要遵循
药量宜小不宜多；
装药结构宜“隔”不宜连（间隔装药和集中装药）；
药卷宜细不宜粗；
导爆方式宜“索”不宜“管”；（导爆索和导爆管）周边眼间距宜小大宜大；
6、影响光爆破效果的因素
（1）地质条件的影响。在中、硬岩石或整体性较好的围岩宜采用中深孔爆破，反之则采用浅孔爆破。在地质构造复杂、裂隙发育的部位，可适当减少炮眼间距，减少装药密度等。
（2）炮眼精度的影响。炮眼精度对保证爆破效果影响很大。一是钻眼的定点位置；二是孔距；三是眼孔的角度；四是钻具的选取等。上述几个因素中与钻工的个人技术和技术员的测量放线准确度有关。
（3）炸药的品种和装药量。光爆所用炸药与主体爆破所用的炸药相比，爆速要低一些，密度要大一些，这样才有利于实现光爆。若采用间隔装药，装药量以装药长度的平均线装药密度计。岩石爆破一般为，应综合考虑各种因素。
（4）装药结构与堵塞质量的影响。周边眼装药过于集中或炸药在孔眼内分部不均匀都将影响光爆的质量，在有条件的情况下，应优先选择光爆专用药卷、小直径药卷，采取不耦合装药、间隔装药、用导爆索起爆等措施。如用间隔装药要绑扎竹片，以固定炸药间距。如用小直径药卷，应用支架固定在眼孔中间部位。以上这些措施都是光爆必须采取的措施，否则，光爆效果是实现不了的。
7、实现光面爆破的行政措施
（1）组织措施。成立光面爆破QC课题小组，生产副经理或总工程师挂帅。地质工程师、主管技术员、领工员、钻孔班长、物资等人员组成，并制定实施细则或活动计划。（2）技术措施。根据地质变化，及时实行动态光面爆破设计，“石变我变”，迅速调整各种爆破参数，改变一个爆
破设计定“终身”的现象。每个洞口都要指定一个工程师负责光面爆破工作。
（3）工作方法。“典型引路、两级（分口）抓点、逐洞解决、巩固提高、持之以恒。”
1、以局指（代局指）为首，集中力量抓出一个光爆试点，树立典型，现场会推广；各分部也要自行选点，积极行动，抓出成果；随后用典型引路，全面推广，各分部根据各自的实际，逐口解决光爆问题，最后使全标段的光爆上台阶。
2、光爆比武。给出一段时间准备，定出比武时间，评比出先进钻爆班和先进个人，全面推动全标段的光面爆破工作。
（4）制度保证
1、对QC小组考核
2、对钻爆班考核
3、对各分部考核
8、光爆破案例（见下图）
某隧道Ⅱ级围岩爆破图表设计示例图
某隧道Ⅱ级围岩爆破图表设计示例图
1、本图尺寸均以厘米计；
2、周边眼间距E=55cm；抵抗线W=70CM;底板眼间距
E=75cm；
3、炮眼深度4～5m，循环进尺；
4、起爆方式为孔内微差起爆，图中数字为毫秒雷管段
数；
5、图中炮眼数量为示意
土木与建筑工程学院2015届毕业设计文件设计题目：天台山公路隧道设计 专 业：土木工程（岩土）班 级： 11-3 班 学生姓名：臧浩然学号：20117181 指导教师：刘振平院长： 武鹤 黑龙江工程学院土木与建筑工程学院 二〇一五年六月
目 录 图 表 名 称 图 号 备 注 设计总说明 I 共2页 上行先平纵缩图 S1-1 共5页 下行线平纵缩图 S1-2 隧道平面布置图（一） S1-3 隧道平面布置图（二） S1-4 隧道平面布置图（三） S1-5 隧道上行线纵断面缩图 S2 共1页 隧道上行线纵断面布置图（一） S3-1 共3页 隧道上行线纵断面布置图（二） S3-2 隧道上行线纵断面布置图（三） S3-3 隧道下行线纵断面缩图 S4 共1页 隧道下行线纵断面布置图（一） S5-1 共3页 隧道下行线纵断面布置图（二） S5-2 隧道下行线纵断面布置图（三） S5-3 Ⅲ级围岩隧道标准横断面图 S6 共1页 Ⅲ级围岩衬砌配筋图（一） S7-1 共2页 Ⅲ级围岩衬砌配筋图（二） S7-2 Ⅲ级围岩支护与衬砌构造图 S8 共1页 Ⅳ、Ⅴ级围岩标准横断面图 S9 共1页 Ⅳ级围岩衬砌配筋图（一） S10-1 共4页 图 表 名 称 图 号 备 注 Ⅳ级围岩衬砌配筋图（二） S10-2 Ⅴ级围岩衬砌配筋图（一） S10-3 Ⅴ级围岩衬砌配筋图（一） S10-4 共4页 Ⅳ、Ⅴ级围岩支护与衬砌构造图 S11 共1页 标准横断面图 S12 共1页 紧急停车带横断面和平面图 S13 共1页 人、车横向通道横断面图 S14 共1页 翼墙式洞门立面图 S15 共1页 翼墙式洞门侧面图 S16 共1页 翼墙式洞门平面图 S17 共1页 射流机安装位置图 S18 共1页 射流机平面布置图 S19 共1页 照明灯具安装位置图 S20 共1页 照明灯具平面布置图 S21 共1页 Ⅲ级围岩施工方案图 S22 共1页 Ⅳ级围岩施工方案图 S23 共1页 Ⅴ级围岩施工方案图 S24 共1页
隧道光面爆破专项施工方案 一、编制依据 1、xxxA1合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等； 2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等； 3、国家及福建省相关法律、法规及条例等； 4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料； 5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果； 6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点； 7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。 二、工程概况 1、工程概况 我部承建的xx隧道0.5座，为分离式双洞隧道，隧道全长855.8m，为长隧道，左洞长854.1m，右洞长857.5m。隧道进出口均位于平面曲线内，进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m；隧道纵坡坡率/坡长：左洞为0.7%/854.1m，右洞0.7%/857.5m；隧道进口设计桩号：左洞为ZK63+572，右洞为YK63+565；进口设计高程：左洞为586.69m，右洞为586.64m。。 2、地形、地貌 隧址区属剥蚀低山地貌，隧道轴线大致呈南北走向，地形呈波状起伏，起伏较大，隧道最大埋深约为160m，地表植被较发育，覆盖层较薄。进口
侧山坡自然坡度25～30°，出口侧山坡自然坡度35～40°。 3、地层岩性 本隧址场区表层多为第四系残坡积土，一般厚度3-6m，冲沟底部及陡坎略薄些，下伏侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩及其风化层。 隧道洞身围岩为侏罗系南园组（J3n）的凝灰熔岩，属较硬-坚硬岩，岩体一般较完整，对隧道洞身围岩的稳定较有利，据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带，对隧道围岩不利，影响隧道围岩级别，隧道开挖时，围岩稳定性较差，易产生塌方掉块，应加强支护和监测措施，各段的具体评价见隧道纵断面图。 拟建隧道最大埋深约160m，深部围岩主要为微风化凝灰熔岩，节理裂隙发育较少-较发育，较有利于地应力的释放和调整，但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象，综合临近泉三高速公路等工程经验分析，本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。 隧址区未见有矿体分布，不会产生瓦斯等有害气体。但施工中粉尘可能较大，施工中应注意粉尘污染监测工作，并做好通风工作。 4、地质构造及地震动参数 根据《厦门至沙县高速公路（安溪至沙县）泉州段线路工程地震安全性评价》，线路地震设防烈度属于6度区，测区内50年超越概率10％的平均土质条件下峰值加速度为0.05g，中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s，区域地质相对稳定，建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）
隧道光面爆破施工工法
一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1爆破参数选定 2.1.1周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E=（12~15）d，其中炮眼直径d=35~45cm，对于节理发育，层理明显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间 2.1.2最小抵抗线W（光面层厚度） 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2周边眼装药结构 2.2.1软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药，导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示： 2.2.2硬岩周边眼装药结构 硬岩一般采用导爆索间隔装药，装药结构如下图： 炮泥导爆索 药卷 周边眼间隔装药结构 （单位：cm） 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ①循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动，IV、V级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道IV级围岩2.0m，V级围岩 1.0m，II、III级围岩不大于3.5m。 ②钻孔直径选择：采用Φ42mm钻眼直径，炸药选择2号岩石乳化炸药。 ③隧道开挖断面的大小：由岩石和开挖方法确定。, 总药量Q=q单×S×L,式中q单是单耗，本隧道初步确定q单=0.9Kg/m3
隧道爆破设计方案 一、编制说明 1、编制依据 ( 1) 根据洛栾高速公路洛嵩段No.9标段施工图、设计文件。 ( 2) 根据河南省交通规划勘察设计院《招标文件》、《初步工程地质勘察报告》、《施工图设计资料》。 ( 3) 根据国家现行的有关公路工程的施工规范、标准等: ( 4) 经过现场踏勘所掌握的有关情况和资料及本企业的施工技术管理水平和已完工的类似工程成功的施工经验。 2、编制原则 ( 1) 本方案遵守招标文件、合同条款及业主的各项规定, 严格按照公路路基施工技术规范、验收标准中各项规定和设计文件、施工图的各项要求进行编制。 ( 2) 从我项目部现有的技术设备水平和能力出发, 积极引进、采用新技术、新工艺、新材料、新设备, 采用科学合理的施工工艺、方案, 规范化施工, 程序化作业。 二、工程简介 玉皇庙公路隧道采用上下行分离设置的隧道, 为小净距隧道+独立双洞隧道, 小净距段设计线最小间距为15.2m。右线隧道长809m( K59+970~ K60+779) , 其中Ⅳ级围岩段长121m, Ⅲ级围岩段长688m, 沿线路方向设计纵坡为-2.5%/350m、 -3.0%/459m; 左线隧道长815m( F2K59+968~F2K60+783) , 其中Ⅳ级围岩段长112m,
Ⅲ级围岩段长703m, 设计纵坡为-2.7%/347.42m、 -3.0%/467.58m。 三、围岩级别 隧道所在山体顶部被第四系地层所覆盖, 两侧沟边及半坡有基岩裸露, 岩体完整性好, 局部破碎, 以坚硬岩为主, 山体围岩级别为Ⅲ级, 局部破碎带为Ⅳ级。沿线路方向表层为褐红色粉质粘土, 无基岩出露。进口: 0-3.5m为红褐色夹灰褐色安山岩, 强风化; 3.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩, 中风化; 出口: 0-1.0m耕植土, 黄褐色, 夹风化岩屑, 1-4.5m为红褐色夹灰褐色安山岩, 强风化, 4.5-20m为红褐色夹灰褐色安山岩, 中风化。隧道围岩分级见下表: 围岩级别分类表 四、施工组织机构 为保证玉皇庙隧道爆破施工的顺利进行, 保证工程的安全和质量, 项目部成立”隧道爆破施工领导小组”, 技术、施工、材料、机械、质检全面配合, 统一协调, 坚决保证爆破的顺利进行, 领导小组对内指挥生产, 对外负责履行合同。小组成员及分工如下: 组长: 魏跃东负责隧道的整体计划、协调;
一、单位耗药量 单位耗药量(一) 按岩石坚固系数选定单位耗药量 岩石名称岩体特征坚固系 数f K值（kg/m3） 抛掷松动 各种土较松软 坚实的 ＜1 1～2 1～1.1 1.1～ 1.2 0.3～ 0.4 0.4～ 0.5 土夹石密实的1～4 1.2～ 1.4 0.4～ 0.6 页岩、千枚岩风化、破碎 完整的 2～6 4～6 1～1.2 1.2～ 1.4 0.4～ 0.5 0.5～ 0.6 板岩、泥灰岩较破碎面层、面层张开、泥质、薄层 较完整、层面闭合 3～5 5～8 1.1～ 1.3 1.2～ 1.4 0.4～ 0.6 0.5～ 0.7 砂岩 泥质胶结、中薄层、风化、破碎 钙质胶结、中厚层、中细粒结构、缝隙不甚发育 硅质胶结、石英质砂岩、厚层、缝隙不发育 4～6 7～8 9～14 1.1～ 1.2 1.3～ 1.4 1.4～ 1.7 0.4～ 0.5 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 砾岩 胶结较差、以砂为主 胶结较好、以砾石为主 5～8 9～12 1.2～ 1.4 1.4～ 1.6 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 白云岩、大理岩较破碎、裂隙频率＞4条/ m 完整、原岩 5～8 9～12 1.2～ 1.4 1.4～ 1.6 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 石灰岩中薄层、含泥质、裂隙较发育厚层 完整、含硅质、致密状 6～8 9～15 1.2～ 1.4 1.4～ 1.6 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7
花岗岩风化严重、节理裂隙很发育多组交割、裂隙频率＞5条/ m 风化较轻、节理不甚发育、伟晶结构 未风化、完整、细粒结构、致密岩体 4～6 7～12 12～20 1.1～ 1.3 1.3～ 1.6 1.6～ 1.8 0.4～ 0.6 0.6～ 0.7 0.7～ 0.8 流纹岩、粗面岩、蛇纹岩较破碎的 完整的 6～8 9～12 1.2～ 1.4 1.5～ 1.7 0.5～ 0.7 0.7～ 0.8 片麻岩片理或节理裂隙结构发育的 完整、坚硬、密致 5～8 9～14 1.2～ 1.4 1.4～ 1.7 0.5～ 0.7 0.7～ 0.8 正长岩、闪长岩 较风化、整体性较差的 未风化、完整致密的 风化、裂隙频率＞5条/ m 8～12 12～18 5～7 1.3～ 1.5 1.5～ 1.8 1.1～ 1.3 0.5～ 0.7 0.7～ 0.8 0.5～ 0.6 石英岩石风化破碎、裂隙频率＞5条/ m 中等坚硬、较完整的 很坚硬、完整致密的 5～7 8～14 5～7 1.1～ 1.3 1.4～ 1.6 1.7～ 2.0 0.5～ 0.6 0.6～ 0.7 0.7～ 0.8 安山岩、玄武岩裂隙、节理较发育 完整、致密的 7～12 12～20 1.3～ 1.5 1.6～ 2.0 0.6～ 0.7 0.7～ 0.8 辉长岩、辉绿岩、橄榄岩 裂隙、节理较发育 完整、致密的 8～14 14～25 1.4～ 1.7 1.8～ 2.1 0.6～ 0.7 0.8～ 0.9 单位耗药量(二) 按岩石密度选定单位耗药量（kg /m3） 岩石名称 岩石密度 （kg /m3） K值（kg/m3） 拋掷松动
公路隧道洞身爆破作业安全设计公路隧道洞身爆破作业安全设计 齐建锋 刖言 依据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条件》和 《公路工程施工安全技术规程(JTJ076-95)沢《公路隧道施工技术规程(JTJ042- 94)》，对某隧道洞身掘进，爆破作业安全进行施工组织设计。施工作业严格按 照施组设计要求操作，将安全隐患消灭在萌芽状态，确保施工无安全事故发生。 1、工程概况： 为双向两车道，建筑限界标准为11?45m,净高5?0m。隧址穿越地质特征为：洞口上方及仰坡为强风化含角砾凝灰岩，强~中等风化，主要呈碎石状压碎状镶嵌结构；洞口下放为中等风化含角砾凝灰岩，裂缝发育~较发育呈大块状砌体结构；洞身穿越微风化含角砾凝灰岩，埋深20-112米，岩石坚硬，裂缝较发育，岩体完整性较好，呈大块状砌体结构一块碎状镶嵌结构。
2、隧道钻破设计 2.1钻破设计因素 2.1.1地质条件，隧道穿越主要为微风化含角砾凝灰岩，饱和单轴抗压极 限强度Rb > 60Mpa，属硬质岩 2.1.2开挖断面：78m2 2.1.3开挖方法：全断面光滑爆破2.1.4掘进循环进尺:3米 2.1.5钻眼机具：YT28风动凿岩机18台 2.1.6爆破材料： 毫秒导爆管微差爆破，选2号岩石乳化炸药，周边眼采用塑料导爆索空气间隔爆破. 2.2炮眼布置 按照全断面光面爆破设计和理论要求，依据围岩类别、节理发育情 况，布置炮眼。 2.2.1周边眼和辅助眼的确定 周边眼间距E的确定，依据炮眼直径? 38及围岩类别和断面大小，取 E/V=0.8计算最小抵抗线V值，V=0.625,为了取得良好的爆破效果，确保开挖面平滑，取V值为0.6m。一般辅助眼抵抗线V约为炮眼间距的60~80%,则辅助眼间距取80cm。见图1。
官舟隧道光面爆破质量控制 发表时间：2017-07-10T15:48:37.603Z 来源：《基层建设》2017年第7期作者：朱争锋 [导读] 摘要：为提高隧道开挖质量，保证施工安全，减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。中交第一公路工程局 摘要：为提高隧道开挖质量，保证施工安全，减少超、欠挖，提高工程质量和效率，节约成本。以官舟隧道为例，阐述了光面爆破特点及原理，分析其施工工艺流程及操作要点，并对确保光面爆破质量的技术措施进行了归纳总结。 关键词：光面爆破；质量控制；施工；官舟隧道 1、工程概况 官舟隧道左洞长2295米，右洞长2261米，是沿德高速公路项目全线最长的隧道。隧道洞内围岩级别主要有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ等三级，现主要以Ⅲ级围岩施工为例进行简要论述，Ⅲ级围岩岩性主要为中风化灰岩，岩体较完整，呈大块状砌体层状结构，在施工过程中官舟隧道进口采用台阶法开挖；官舟隧道出口采用全断面法开挖。 2、光面爆破特点及原理 根据公路隧道“新奥法”施工的需要和工程地质条件，结合施工现场实际情况，决定采用光面爆破施工。光面爆破施工，可以减少对围岩的扰动，增强围岩的自承能力，特别是在不良地质条件下效果更为显著，不仅可以减少危石和支护的工程量，而且保证了施工的安全。由于光面爆破使开挖面平整，岩石无破碎，减少了裂隙，这样可以大大减少超欠挖量。据有关资料统计，光面爆破与普通爆破相比，超挖量由原来的15%～20%降低到4%～7%，不但减少出碴量，而且还很大程度的减少了支护的工作量，从而降低的成本，加快了施工进度。光面爆破的破岩机理是一个十分复杂的问题，尽管在理论上还不甚成熟，但在定性分析方面已有共识。一般认为，炸药起爆时，对岩体产生两种效应；二是爆炸气体膨胀做功所起的作用。光面爆破是周边眼同时起爆，各炮眼的冲击波向其四周作径向传播，相邻炮眼的冲击相遇，则产生应力波的叠加，并产生切向拉力，拉力的最大值发生在相邻炮眼中心连线的中点，当岩体的极限抗拉强度小于此拉力时，岩体便被拉裂，在炮眼中心连线上形成裂缝，随后，爆炸气的膨胀合裂缝进一步扩展，形成平整的爆裂面。 3、施工工艺流程及操作要点 3.1 钻爆设计 3.1.1 掏槽眼形式 Ⅲ级围岩掏槽眼形式采用楔形斜眼掏槽，不同的围岩类别、不同的开挖方法，掏槽眼的深度也不同。 3.1.2 光爆参数选择 光面爆破参数选择主要与地质条件有关，其次是炸药的品种与性能。隧道开挖断面的形状与尺寸，装药结构与起爆方法，严格控制周边眼的装药量，采用合理的装药结构，尽可能的使药沿药眼长均匀的分布，这是实现光面爆破的重要条件。影响光面爆破效果的因素有很多，主要因素有：地质条件、周边眼的间距、光爆层的厚度以及周边眼装药量的多少等。在光面爆破中，炮眼间距E、最小抵抗线W、炮眼 密集系数K、装药集中度q是相互制约的。 1）光爆层厚度（B） 光爆层厚度就是周边眼最小抵抗线，它与开挖的隧道断面大小有关。在断面跨度大，光爆眼所受到的夹制作用小，岩石比较容易崩落，光爆层厚度可以大些，断面小，光爆眼所受到的夹制作用大，光爆层厚度可以小些，光爆层厚度与岩石的性质和地质构造也有关，坚硬岩石光爆层可小些，松软破碎的岩石光爆层可大些。官舟隧道确定光爆层厚度（B）为60～80cm。Ⅲ级围岩周边眼最小抵抗线取值为65cm。 2）周边眼密集系数 周边眼密集系数是周边眼间距（a）与光爆层厚度（B）的比值，是影响爆破效果的重要因素。 A=（12～16）d K= a/B 式中，a为周边炮眼间距，cm；d为炮眼直径，mm。K值总是小于1当d=38～46mm，a=30～60cm，B=75～80cm时，K=0.6～0.8。 3）装药量计算： 光面爆破装药量的计算，主要是确定周边眼光爆层炮眼装药集中度，即以kg/m表示，一般采用实验方法求得或从同类工程中选取。 q=QaB 式中，q—装药集中度，kg/m；Q—单位体积耗药量，g/m3；a—周边眼间距，m；B—光爆层厚度，m；通过现场试验和施工经验数据，用计算法进行校核，确定q=0.2～0.35kg/m。 4）周边眼装药结构 周边炮眼采用φ20mm小药卷间隔装药，导爆管、导爆索、竹片用电工胶布与炸药卷绑在一起。
隧道光面爆破施工方案 一、工程概况 隧道施工开挖总体上要求拱部采用光面爆破，边墙部采用预裂爆破，以最大限度地保护周边岩体的完整性，同时减少超挖量，提高初期支护的承载能力。在v级围岩地段要求采用短台阶法施工，台阶长度在控制在5?10m保证初 期支护及时落地封闭，以确保初期支护的承载能力。由于二次衬砌是按要求的承载结构设计，因此在二次衬砌应紧跟开挖面：子初期支护落地后应及时施作二次衬砌仰拱和仰拱回填层，然后施作二次衬砌。在w级围岩地段要求采用短台阶法施工，台阶长度控制在io?15m注意上半断面及基础锁脚锚杆的施工质量。由于二次衬砌是按承受少量荷载进行设计，因此二次衬砌的施作可滞后开挖面20?30m在初期支护基本稳定后施作，但是二次衬砌仰拱和仰拱回填层应紧跟衬砌支护。在川级围岩地段推荐采用台阶法施工，当机械化程度较高，各隧道施工工序能及时完成时，也可以采用全断面法施工。 二、施工准备 1 、施工测量施工测量按照《公路测量技术规则》的有关规定进行，主要测量仪器为GPS全站仪、和水准仪。 ⑴导线、水准控制测量施工前会同勘测设计部门与其他相邻标段现场交接导线控制桩和设计水准点，测量组和其他相邻标段施工单位进行施工复测后，对控制桩加以保护，设护桩，如有遗失和损坏，及时恢复和校正。 ⑵洞口联系测量 为保证地面控制测量精度很好传递到洞内控制点，拟定采用如下洞口控制测量方案： ①洞口施工至设计标高后，在洞口埋设三个稳固导线控制点。 ②为保证方向传递精度，洞口控制点与地表控制点组成大地四边形边角网进行联测。 ⑶洞内控制测量 ①洞内控制测量根据隧道施工进度及时进行引伸测量工作。 ②洞内导线的布设按主附导线的形式进行敷设，并在适当地段进行闭合检查。 ③洞内精密导线采用测角精度＜2”、测边精度高于2+2pp m的全站仪进行测量。 ⑷洞内施工测量
爆破作业指导书 一、施工组织： 1.1隧道总体设计 1、上梅隧道：L=3824.5m;中心里程：DK568+521.25,进口里程：DK566+609,出口里程：DK570+433.5 2、官山隧道：L=981.59m；中心里程：DK571+066.205,进口里程：DK570+575.41,出口里程：DK571+557 3、杨家乾隧道：L=744.69m；中心里程：DK572+231.655；进口里程：DK571+859.31，出口里程：DK572+604 4、白马山隧道：L=4793m；中心里程：DK575+292.5；进口里程：DK572+896；出口里程：DK577+689 5、白马山斜井：L=240.289m，里程DK575+100 1.2隧道工程施工方案、方法 本标段设有隧道4座，斜井1座 表一
根据设计和施工组织要求，其中Ⅲ～Ⅴ级围岩的开挖施工采用台阶法光面爆破，Ⅱ级围岩采用全断面法光面爆破施工。周边眼、底眼及有水环境炮孔选用乳化炸药；起爆系统采用非电导爆管起爆系统；整个爆破网络连接完成后使用两发电雷管反向连接统一起爆，此方案在实际运用中对各设计参数可根据实际情况进行调整。 1.2.1爆破器材的选择 1、炸药的选用： 炸药品种很多，但应注意越脆或韧性越强的岩体，应选用猛度较高、爆速较高的炸药。目前，在隧道工程中，用于爆破施工中最多的是硝铵类炸药。隧道周边光面爆破一定要采用小直径的低爆速、低猛度高爆力的光爆炸药，以取得优质的光爆效果，围岩稳定，施工作业安全。 （1）对没有渗水的地段，炸药选用Ф32mm×200mm（150kg）销铵炸药。对周边眼小药卷，若没有专用的光面爆破小药卷，则采取用如上规格的销铵炸药自制加工小药卷，其规格为Ф25mm×250mm （125kg）。 （2）对于渗水地段，炸药选用Ф32mm×200mm（175kg）乳化炸药。对周边眼小药卷，若没有专用的光面爆破小药卷，则采取用如
隧道施工作业人员三级安全教育 （班组级） 一、隧道施工安全生产形势、工种性质。 1、2016年以来，我项目施工隧道主洞围岩变差、斜井进入主洞后开设四个作业面，现场交叉作业集中，斜井运输通道狭窄，纵坡较大，现场交通运输压力大，安全生产形势非常严峻。 2、隧道施工工种主要包括衬砌工、锚喷工、掌子面作业人员，仰拱作业人员，主要面对的危险源：物体打击、高处坠落、坍塌、机械伤害、触电、粉尘。 二、班组安全活动制度和纪律 1、积极配合现场技术员落实三级教育、班前教育和班前检查的工作。 2、进入施工隧道必须正确佩戴劳动保护用品。 3、遵守设备、人员进出施工隧道进行登记的要求。 4、隧道内禁止使用碘钨灯、人员吸烟。 5、认真配合管理人员做好各种应急演练工作，包括隧道坍塌事故应急演练（努力学习和掌握如何通过逃生通道、如何对受伤人员进行急救等），消防及防汛应急演练、触电事故应急演练。 6、对本岗位常用的安全设备、设施、工具要能够做到熟练应用。 三、各岗位安全操作规程 爆破作业人员操作规程
1、凡从事爆破作业的人员，必须经过公安部门组织的专业培训、考试合格后持证上岗。 2、露天、地下、水下和其他爆破，必须按审批的爆破设计书或爆破说明书进行，深孔爆破、峒室爆破以及特殊环境下的爆破工程，都必须编制爆破设计书。 3、装药和钻孔不得平行、同时作业。 4、爆破器材加工房应设在安全地点，严禁在加工房以外的地点改制和加工爆破器材。爆破作业和爆破器材加人员员严禁穿着化纤衣物。 5、爆破工作开始前，必须确定危险区域的边界，并设置明显的标记，进行爆破作业时，必须发出撤离信号，使所有人员撤离到安全区域，隧道其安全距离为：独头巷道不少于200m；相邻的上下坑道内不少于100m；相邻的平行坑道，横通道及横洞间不少于50m；全断面开挖进行深孔爆破（孔深3～5m）时，不少于500m。 6、装炮时应使用木质炮棍装药，严禁火种，无关人员与机具等均应撤离到安全地点。发现“盲炮”时，必须由原爆破人员按规定处理。 7、火药起爆时严禁明火点炮，其导火索的长度不得短于米，应保证点完导火索后，人员能撤至安全地点，一个爆破工一次点燃的根数不宜超过5根。 8、采用电雷管爆破时，必须按国家现行的《爆破安全规程》（GB6722—2003）的有关规定进行。 9、洞内爆破不得使用黑色火药。洞内每天放炮次数应有明确规定，装药离放炮时间不得过久。爆破后必须经过15分钟通风排烟后，检查
九江爆破公司2009年2月
目录 1 概述 (1) 1.1 隧道设计要点 (1) 1.2 隧道开挖施工概述 (3) 1.2.1 露天开挖 (5) 1.2.2 Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖 (5) 1.2.3 Ⅳ级围岩双侧壁导坑法开挖 (5) 1.2.4 Ⅳ级围岩环形开挖留核心土法开挖 (6) 2 露天开挖 (7) 2.1 露天开挖的推进形式 (7) 2.2 露天开挖中的台阶爆破 (8) 2.2.1 爆破参数 (8) 2.2.2 装药结构及爆破网路 (10) 3 Ⅴ级围岩双侧壁导坑法开挖 (13) 3.1 开挖毛断面及其分部开挖划分 (13) 3.1.1 开挖毛断面 (13) 3.1.2 毛断面分部开挖范围划分 (13) 3.2 双侧壁导坑法开挖施工简述 (14) 3.3 侧壁导坑开挖施工 (15) 3.3.1 施工准备 (15) 3.3.2 爆破参数 (16) 3.3.3 炮孔装药结构 (21) 3.3.5 爆破网路 (22)
3.4 上台阶开挖施工 (23) 3.5 下台阶开挖施工 (25) 4 Ⅳ级围岩双侧壁导坑法开挖 (27) 4.1 开挖毛断面及其分部开挖划分 (27) 4.2 导坑开挖施工 (28) 4.2.1 爆破参数 (29) 4.2.2 爆破网路 (30) 4.3 上台阶开挖施工 (31) 5 Ⅳ级围岩环形开挖留核心土法开挖 (33) 5.1 开挖毛断面及其分部开挖划分 (33) 5.2 环形开挖留核心土法施工简述 (34) 5.2.1 开挖参数 (34) 5.2.2 施工工序简述 (35) 5.3 上部环形土开挖爆破工艺 (35) 5.3.1 爆破参数 (35) 5.3.2 炮眼布置 (37) 5.3.3 炮孔装药结构 (38) 5.3.4 爆破网路连接及其起爆 (39) 5.4 下部环形土开挖爆破工艺 (40) 5.5 上部核心土与下部台阶开挖爆破工艺 (42) 6 总结与建议 (44) 6.1 本设计要点总结 (44) 6.1.1 内容回顾 (44)
隧道光面爆破施工控制要点 光面爆破效果的好坏,直接影响到隧道开挖及后续工序的质量,硬岩炮眼残留率不低于80%.中硬岩不低于70%,软岩不低于50%,而石灰岩硬而脆,力争达到90%-95%. 1 钻爆设计应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具、爆破材料和出渣能力等因素综合考虑. 钻爆设计的内容应包括:炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼)的布置、数目、深度和角度、装药量和装药结构、起爆方法和爆破顺序等.设计图应包括:炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表主要技术经济指标及必要的说明. 2 硬岩宜采用光面爆破,软岩宜采用预裂爆破,分部开挖可采用预留光面层光面爆破. 3 采用光面爆破时,应满足以下技术要求: (1)根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抗抵线; (2)严格控制周边眼的装药量,并使药量沿炮眼全长合理分布; (3)周边眼宜采用小直径药卷和低爆速炸药.可借助传爆线以实现空气间隔装药; (4)采用毫秒雷管微差顺序起爆,应使周边爆破时产生临空面.周边眼同段的雷管起爆时差应尽可能小; (5)各光面爆破参数如周边眼间距(E)、最小抵抗线(V)、相对距(E/V)和装药集中度(q)等,应采用工程类比或根据爆破漏斗及成缝试验确定.
在无条件试验时可按下表选用. 光面爆破诸参数 4 周边眼参数的选用应遵守下列原则: (1)当断面较小或围岩软弱、破碎或在曲线、折线处开挖成形要求高时,周边眼间距E应取较小值; (2)抵抗线V应大于周边眼间距.软岩在取较小的周边眼间距的同时,抵抗线应适当增大; (3)对于软岩或破碎性围岩,周边眼的相对距E/V应取较小值. 5 爆破开挖一次进尺应根据围岩条件确定.开挖软弱围岩时,应控制在1～2m之内;开挖坚硬完整的围岩时,应根据周边炮眼的外插角及允许超挖量确定. 硬岩隧道全断面开挖,眼深为3～3.5 m的深眼爆破时,单位体积岩石的耗药量可取0.9～2.0kg/m3;采用半断面或台阶法开挖,眼深为1.0～3.0m的浅眼爆破时,单位耗药量可取0.4～0.8kg/m3. 6 炮眼布置应符合下列要求:
隧道爆破参考资料 3、微振动爆破的减震措施 3.1减小爆破振动的措施 （1）在军管区和接近建筑物基础区段，严格控制一次起爆药量和开挖进尺，危险地段可采用台阶法开挖，爆破孔深甚至可减小到1.0m~1.5m。 （2）当隧道穿越桩基时，对邻近桩基的拱部、侧壁部位，设置超前小导管并注浆加固围岩后，才进行爆破开挖。 （3）采用澳大利亚澳瑞凯公司生产的Exel 高精度延时的非电导爆管雷管（见附件，在某浅埋隧道应用取得了显著的降振效果），或国产MG803-B系列高精度延时的非电导爆管雷管。普通非电毫秒雷管段别一般只用15段以内，特殊情况可用20段，因为高段位普通雷管延时误差太大。而高精度延时雷管可根据需要订购30~40段，延时误差仍然不大于30ms。采用高精度延时雷管可使单段起爆药量减少到最低程度，爆破振动显著降低，但掘进效率仍然较高。 （4）最大爆破振动通常由掏槽爆破引起，应尽可能降低掏槽爆破的振动强度。采用多级楔形掏槽，降低爆破夹制作用，可减小爆破振动。掏槽区设在开挖断面下半部，与桩基相邻隧道段的掏槽区设在远离桩基的一侧，减小掏槽爆破的振动影响，必要时在掏槽区外打一圈炮孔，或进行掏槽区预裂爆破。 （5）爆破作业中一开始就用爆破振动检测仪器进行爆破地震监测，尽早掌握当地爆破振动衰减规律，同时根据爆破振动情况调整和试验
多种爆破方案，如全断面和台阶式爆破方案，不同进尺爆破的对比等。通过检测结果比选出振动轻微、爆破效果好的钻爆方案。 （6）当爆破作业接近保护设施时，一方面采用已经调试成功的最小振动爆破方案，另外随时监测保护点的爆破振动速度。 （7）必要时在周边孔间增加导向空孔，实施周边预裂爆破。 （8）拱墙部和与桩基相邻侧周边孔内侧设1~2排φ38mm 减震孔，孔距与周边孔同，排距10～15cm ，相错布置，孔深较炮孔超深20～50cm ，以减弱爆破振动波的传播。 （9）采用不耦合装药结构：周边眼光爆药卷采用导爆索串接小药卷炸药（φ20mm ）；掏槽孔孔底超深5~10cm,并采用孔底空气间隔不耦合装药。 （10）钻孔作业采用模板定位、角尺控制方向，提高炮孔的钻眼精度。全部炮孔用机制炮泥堵塞，增加爆炸破岩能量利用率。 3.2确定单响最大起爆允许用药量Q 按《爆破安全规程》中的计算公式：()α3 3K V R Q =进行计算 式中：Q —最大单段允许爆破药量（kg ）； R —爆破点至振动计算点的距离（m ）； V —根据要求，保护对象的质点振动速度安全允许值，设为2cm/s ； 根据《安全规程》宜设保护对象的振动速度安全允许值为1cm/s ； K —根据类比工程取经验值100，最后根据试验爆破检测结果来修 正； α—根据类比工程取经验值1.8，最后根据试验爆破检测结果来修
隧道施工爆破方法 本隧道长为185m，采用从出口单口掘进，使用大型机械施工，III类围岩地段根据地质情况，采用超短台阶法施工，IV、V类围岩地段采用微台阶法施工，隧道支护按先拱部后边墙的顺序实施，初次支护采用喷锚支护，衬砌全断面整体式衬砌，并采用复合衬砌，在施工过程中加强监控量测，施工工艺详见：隧道总体施工程序图；洞口段、洞身段施工方法图。1、洞口施工 （1）土石方开挖施工，土方采用人工刷坡，装载机挖装，自卸汽车运输。 （2）洞口仰坡、截水沟及排水沟施工 首先施工洞口边仰坡外的截水沟及排水沟，以稳定坡面和防止地面水影响洞口的稳定，边仰坡开挖采用人工、风钻由上而下，坡面进行挂网喷砼加固坡面或防挡措施处理，以达到良好的防护效果。 2、洞内施工 开挖爆破 （1）爆破设计 ①钻孔：钻孔采用风动凿岩机进行钻孔作业。 ②爆破：进行爆破试验并不断修正设计爆破参数，以达到最佳爆破效果。成立爆破作业小组，实行定人、定位、定标准的岗位责任制，确保正常实施，其具体措施如下： A、测量放线: a、隧道中线测桩之间距，直线上不超过20米、曲线上不超过10米，每50米设一水准（BM）点，并在每排炮开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。 b、每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整爆参数，以达到最佳爆破效果。 B、钻孔作业方法步骤: a、钻孔前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。 b、定人、定位、对周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。 c、严格控制炮眼间距，误差不得大于6cm，方向相互平行，严禁相互交错，硬岩炮眼利用率达90%以上，中硬岩达85%以上，软岩开挖轮廓要圆顺、符合隧道设计轮廓线尺寸的要求。 d、严格控制周边眼钻孔外插角度，相邻两茬炮之间错台不大于10cm。 C、爆破作业的技术要求 a、装药作业要定人、定位、定段别。 b、装药前，所有炮眼必须用高压风吹净尘沫。 c、严格按设计的装药结构和药量装药。 d、严格按钻爆设计的联接网络实施。 （2）光面爆破的施工方法： 根据设计围岩类别不同，采用不同的爆破方案。 A、钻爆方案 a.为减少对围岩的扰动及降低爆破振动的强度，周边眼选用光爆小直径药卷装药，其余炮眼用集中装药。 b、掏槽眼用直眼掏槽，“四眼掏槽”或“六眼掏槽”型； c、其它炮眼采用深孔微差控制爆破，在保证爆破效果的前提下，尽量减少炮眼的炸药用量。 d、选用合理装药不偶合系数，提高光爆效果，不偶合系数选用1.8。 e、超爆器材与起爆网络：利用非电导爆系统起爆，在掏槽眼采用毫秒雷管，其余炮眼采用间隔为100~200ms的等差雷管，其振动速度为毫秒雷管采用振速的60%，并利用雷管自身的误差进行降振。为了将振心5m处的围岩质点振动速度控制在10cm/s，用V=41.52(Q1/3/R)1.67确定最大单段用药量。
公路隧道爆破工程安全专项施工方案
第一章工程施工总体布置 一、工程概况 本工程为**公路南段二期工程中的一段，为海底隧道黄岛端连接线工程，连接了在建的海底隧道与已建成**公路，主线全长6.83km，与嘉陵江路连接线交叉处置立交一座。本段位第二标段，桩号范围k3+275～k6+830.3,道路全长3.555km。其中K4+265～K4+911.77开山段填料松散，需对主线路基范围内的山体爆破后倾填至现状地面标高，填料粒径及压实度均不符合规范要求。由于路基填土较高，重新开挖回填、进行分层碾压工程量较大，本项目采用强夯的方法对此段路基进行加固。 1、地质条件 本工程K4+265～K4+911.77开山段地区基岩裸露，岩质为花岗岩片岩、花岗岩斜长片麻岩、青山细砂岩、砂砾岩、页岩组成，力学性质较好。 2、工程环境 据现场调查本标段爆区远离村庄，K4+265～K4+911.77开山段爆区距村庄约500米，爆破冲击波及震动基本不会对环境造成危害，
因公路沿线附近有村庄、船厂，环境比较复杂，施工过程中一定要处理好与当地村民的关系，更重要的是选择合理的爆破设计参数，控制炸药爆炸无益能的损耗以免造成爆破危害。 二、工期安排 为满足整体施工进度计划，顺利完成路基施工。本标段石方路基开挖总体计划工期为2010年6月20日～2010年9月30日。 三、施工技术要求 爆破施工作业必须严格按照《爆破安全规程》（GB 6722）的有关规定进行组织实施。 石方爆破位置、范围，以路基施工图上的标注以及监理现场指定为准；在规定的时间内完成石方爆破、清运工作。爆破后土石方由路基队负责清运至设计填方段。做到场地平整清洁，爆破推进距离符合监理方的指定要求，爆破最终形成边坡应做到立面整齐，无危石，无浮石，不留安全隐患。 开挖施工时无论工程量及开挖深度的大小，均应该自上而下进行不应该乱挖超挖，并严禁掏洞取土。
隧道光面爆破施工技术应用 发表时间：2020-01-07T10:40:59.900Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年20期作者：孟朝霞 [导读] 论文介绍了光面爆破技术的原理及其施工工艺，并对其在公路隧道施工中的应用进行分析。 山西运城路桥有限责任公司山西运城 044000 摘要：伴随着我国交通运输体系的发展，公路隧道工程随之增多。在公路隧道施工中，通常采用爆破技术进行土方开挖施工。其中，光面爆破技术可以达到全断面开挖施工的要求，并且可以实现分区分段微差爆破，也可以使公路隧道爆破后所呈现的轮廓线达到理想的设计标准和要求。论文介绍了光面爆破技术的原理及其施工工艺，并对其在公路隧道施工中的应用进行分析。 关键词：隧道；光面爆破；施工技术；应用 引言 时代的进步，各种新型技术的出现，为我国的发展做出了卓越贡献。隧道施工是一项难度很高的施工项目，要对其进行施工，可以使用光面爆破技术，保障施工进度的同时，也大大的降低了工程施工需要的成本，增加了施工的安全。本文是对于在隧道工程施工过程中，使用光面爆破技术对于整个工程的重要意义、施工中使用光面爆破技术需要注意的一些环节以及将光面爆破技术运用到隧道工程中的一些细节进行简单介绍。 1光面爆破的机理 光面爆破主要是通过在轮廓线位置上设置间隔距离比较小的平行炮眼，然后在该位置上装上不耦合装药，然后同时起爆，爆破完成后能够在炮眼的位置上形成平整的平面。从国外的相关研究中可以发现，光面爆破中使用不耦合装药，药包爆炸之后，在炮眼的位置上形成静压力作用，当炮眼压力在抗压强度以下时，炮眼壁上就会造成不压碎损坏。这种爆破波造成的应力波以及凿岩的过程中导致的其应力状态的改变，会产生较小的径向细微裂隙。裂隙数量和长度会伴随着不耦合系数与药物使用量的不同而表现出不同的形式。通常，药包直径确定之后，不耦合系数越大则药量越小，而细微裂隙数量越小则长度也会越小。 光面炮眼组合之后同时起爆，因为起爆的过程中存在时间差，无法保证在同一时间内起爆。首先起爆的炮眼A会对周边的岩石产生一定的影响，从而形成一些细微的裂隙。因为B炮眼所引起的导向效果，在相邻的炮眼连线的位置上所存在的径向裂隙会先发育。在爆炸气体的影响之下，该裂隙会持续扩张，从而就会在相邻的炮眼的连线位置上存在有应力集中的问题，该位置上的拉应力会比较大。A、B炮眼在爆炸气孔的影响之下纵向裂隙会持续发展，从而直接形成纵向裂隙，贯通在整个区域中。 2光面爆破技术在隧道施工中的重要性 光面爆破技术主要是在对岩壁进行爆破后，能够让岩面上形成一种比较平整，并且与施工设计的要求符合的一中控制爆破方面的技术。这项技术对对隧道的岩体进行施工，然后按照起爆顺序进行施工，进而可以形成一个比较完整的开挖面。使用光面爆破技术可以有效控制炸药的爆破，不会影响围岩平衡或者是稳定性，减少围岩应力集中的情况发生。在隧道工程使用光面爆破技术进行施工中，可以保证岩石表面有规则，比较平整，以这种技术进行施工，几乎无法看到爆破痕迹，不仅在一定程度范围内将围岩的强度加强，而且提升了围岩支撑的能力。通常情况下，一般的爆破需要超过总量的百分之三十，而使用光面爆破技术可以降低能源消耗，减少部分材料的使用，进而降低了隧道施工的成本，提升了整个隧道工程施工速度，保障围岩的稳定性，对于整个隧道工程施工安全有了基本保障。 3光面爆破在隧道施工的应用 3.1测量放样 目前，在公路隧道施工中，必须做好相关的测量放样工作，为光面爆破技术的应用提供基础，保证光面爆破中各项参数的设置符合工程实际的施工条件和施工要求。在测量过程中，主要是应用全站仪进行相关作业，需要注意对公路隧道的中心线及拱顶高程等内容进行准确的测量，同时，在测量放样中，还需明确标示公路隧道设计中的开挖轮廓线，并利用特殊标记在岩体上标明具体的爆破钻孔位置，保证钻孔布设符合技术方案的要求以及定位的准确性。另外，通过测量放样工作可以及时对爆破参数进行调整，保证光面爆破技术的施工质量。 3.2钻孔 以炮眼布置图为基准，在此基础上准确布置炮眼；控制好掏槽眼眼口之间的间距，所产生的误差应控制在5cm以内，同时眼底间距也需要遵循此标准；由于眼口的排距与行距会存在误差，此时需要将其控制在10cm以内；控制好内圈炮眼与周边眼的距离，其产生的误差应控制在5cm以内；对开挖面平整性进行观察，若凸凹现象较为明显时，则需要适时改变炮眼深度，确保所有炮眼与炮底均在同一垂线上。装药深度为炮眼深度的1/3～1/2，以上各种参数在施工过程中，随土质软硬、断面形式进行调整，使其达到最佳的爆破效果。同时考虑第二排孔以后各排炮孔装药量较前一排增加。 3.3清空装药过程 在装药之前，需要施工人员将孔内部进行全面清洁，如果孔内出现岩灰、石硝等，施工人员可以使用相关器具对其进行施工清洁，还需要检查孔径、角度、深度、炮眼位置等，检查所有环节与施工规范是否相符。审核人员需要以施工设计图纸为基础，使用装药结构进行药物的安装。对于雷管的安装也需要准确进行施工，为了降低施工中可能会产生的安全隐患，在周边眼可以使用小量药卷，然后将其与导爆索配合，保障整体施工安全。一切准备完毕之后，需要以炮眼直径的大小来确定需要装的炮泥量。 3.4爆破施工 在光面爆破技术的应用中，为了使公路隧道的轮廓线可以达到预期的标准要求，需要保证各个钻眼的炸药同时起爆，因此，应针对公路隧道的实际情况及光面爆破技术的应用要求利用分段并联法连接各个钻孔的炸药，以达到同时起爆的效果。但是，在爆破施工中，需要注意其采用的导爆索可能出现超前破坏情况，因此，为了保证各个钻孔的炸药同时爆破，可以利用高段延期雷管与导爆索的双重起爆法。 4提升光面爆破质量的措施 4.1优化爆破设计 根据隧道的地质情况以及爆破效果来选择合适的爆破技术，同时还应该结合实际情况来进行爆破技术的调整，以保证最佳的爆破效
隧道光面爆破施工工法 一、工艺原理 光面爆破是控制开挖轮廓的一种爆破技术，它沿开挖轮廓周边布孔，利用主炮孔爆破后形成的良好临空面，在光爆层中起爆，借以减少光爆孔爆破的夹制作用，降低炸药单耗，减少一次起爆药量，使其获得平滑的开挖廓面，减轻围岩的破坏，减小超欠挖和避免产生冒顶和坍塌。 二、光面爆破技术要点 隧道开挖应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循 环进尺、钻眼机具和爆破器材等结合爆破振动要求进行钻爆设计。 施工中应根据爆破效果不断调整爆破参数。 2.1 爆破参数选定 2.1.1 周边眼间距E 周边眼间距直接控制开挖轮廓线平整度的主要因素，一般E= (12~15) d,其中炮眼直径d=35~45cm,对于节理发育，层理明 显的围岩地段，周边眼的间距可适当减小，也可在两个炮眼之间
2.1.2最小抵抗线W(光面层厚度) 最小抵抗线W直接影响光面爆破效果和爆碴块度，周边抵抗线应大于周边眼间距E，软岩取较小的E值时，W值应适当增大。 2.2 周边眼装药结构 2.2.1 软岩周边眼装药结构 一般采用两种形式：一种是较破碎围岩采用空气间隔装药,导爆索传爆。导爆索作为炮眼装药时，按10g/m折算为2号岩石硝铵炸药。另一种是较完整的软弱岩层采用小直径光爆炸药连续装药。
分别如下图所示： 空先间旖柱装药 小直径药卷连嬪装药 222硬岩周边眼装药结构 位位位 位cm 位 除周边眼、中空眼外，其余掏槽、底眼、掘进眼的装药结构均 为连续装药，只是装药长度不同 2.2本隧道钻爆参数 ① 循环进尺的确定：根据实际情况，为减少对围岩的扰动， IV 、V 级围岩根据钢架支护间距确定，本隧道 IV 级围岩2.0m , V 级围岩1.0m ，II 、III 级围岩不大于3.5m 。 ② 钻孔直径选择：采用042mn 钻眼直径，炸药选择2号岩石乳 化炸药 ③ 隧道开挖断面的 大小：由岩石和开挖方法确定。 , 炮泥 药 片